高考实验题考点排查练备课.docx
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高考实验题考点排查练备课
2018年(全国Ⅰ卷)实验题考点排查练
23.(2018·湖南省常德市模拟)某实验小组设计了如图3甲所示的电路,其中RT为热敏电阻,电压表量程为6V,内阻RV约10kΩ,电流表量程为0.5A,内阻RA=4.0Ω,R为电阻箱.
图3
(1)该实验小组首先利用该电路进行描绘热敏电阻的伏安特性曲线的实验.闭合开关,调节电阻箱,记录不同情况下电压表示数U1、电流表的示数I和电阻箱的阻值R,在I-U坐标系中,将各组U1、I的数值标记在相应位置,描绘出热敏电阻的部分伏安特性曲线如图乙中的曲线所示.为了完成该实验,应将导线c端接在________(选填“a”或“b”)点;
(2)利用
(1)中记录的数据,通过分析计算可得外电路的电压U2=______________(用U1、I、R和RA表示);
(3)实验小组利用
(2)中的公式,计算出各组的U2,将U2和I的数据也描绘在I-U坐标系中,如图乙中的直线所示,根据图象分析可知,电源的电动势E=________V,内电阻r=________Ω;
(4)实验中,当电阻箱的阻值调到3.0Ω时,热敏电阻消耗的电功率P=________W.(保留两位有效数字)
答案
(1)a
(2)U2=U1+I(R+RA) (3)6.0 3.0 (4)0.80(0.77~0.83均可)
解析
(1)采用伏安法测电阻,由题图乙可知热敏电阻的阻值远小于电压表内阻,所以采用电流表外接法,故导线c应接在a点.
(2)根据电路串并联规律可知外电压为:
U2=U1+I(R+RA)
(3)当I=0时,根据题图乙得E=6.0V,而直线斜率倒数的绝对值等于内电阻,则r=
Ω=3.0Ω.
(4)把电流表、电阻箱、电源作为等效电源,等效电源内阻为:
r0=3.0Ω+4.0Ω+3.0Ω=10Ω;在I-U图象中作等效电源的伏安特性曲线,如图所示,与热敏电阻的伏安特曲线的交点坐标(4.0,0.2),所以热敏电阻的电功率为:
P=UI=4.0×0.2W=0.80W.
2018年(全国Ⅱ卷)实验题考点排查练
22.(2018·广东省佛山市质检一)某多用电表内部的部分电路如图1所示,已知微安表表头内阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=200μA,定值电阻R1=2.5Ω,R2=22.5Ω,电源电动势E=1.5V,则该多用电表
图1
(1)A接线柱应该与________(填“红”或“黑”)表笔连接;
(2)当选择开关S接________(填“a”或“b”)挡时其对应的电阻挡的倍率更高;
(3)若选a挡测量电阻,则原表盘100μA,对应的电阻刻度值应当为________Ω;原表盘50μA的刻度,对应的电阻刻度值应当为________Ω.
答案
(1)黑
(2)b (3)150 450
解析
(1)当用欧姆表测电阻时,电源和表头构成回路,根据电源正负极连接方式可知,黑表笔与电源正极相连,故A接线柱应该与黑表笔连接;
(2)整个回路最小电流Imin=
同时Imin=
+Ig,当选择开关S接b挡时,此时R外有最大值.当选择开关S接b挡时其对应的电阻挡的倍率更高.
(3)用a挡测量电阻,欧姆调零时,Im=
+Ig=0.01A,此时R内=
=150Ω,当Ig1=100μA,此时干路电流为I=
+Ig1=5000μA,由于I=
,解得R外=R内=150Ω;当表盘Ig2=50μA时,此时干路电流为I′=
+Ig2=2500μA,由于I′=
,解得R外=3R内=450Ω.
2018年(全国Ⅲ卷)实验题考点排查练
23.(2018·河南省安阳市第二次模拟)某实验小组计划测量一未知电阻的阻值,已经连接好实物图如图3甲所示.
图3
(1)请根据实物图在图乙所示方框中画出该实验的电路图,并标明表示各元件的字母.
(2)图丙中电阻箱的读数是________Ω;如果将电阻箱的阻值由10.00Ω调节到9.00Ω,应____________.
①先使电阻箱阻值调至如图丙所示,再将S2接到A,闭合S1,记录下对应的电压表示数为2.20V,然后断开S1;
②保持电阻箱示数不变,将S2切换到B,闭合S1,此时电压表的读数为2.80V,然后断开S1,不计电源内阻,电压表可视为理想电表,据此可知,定值电阻R1的阻值为________Ω.(计算结果保留3位有效数字).
答案
(1)如图所示
(2)20.00 先将“×1”挡调到9,再将“×10”挡调到0 5.45
解析
(1)实验电路图如图所示
(2)电阻箱的读数为R=0×0.01Ω+0×0.1Ω+0×1Ω+2×10Ω=20.00Ω;如果将电阻箱的阻值由10.00Ω调节到9.00Ω,先将“×1”挡调到9,再将“×10”挡调到0.
(3)因为不计电源内阻,电压表可视为理想电表,所以将S2切换到B,闭合S1时,电阻R1两端的电压为U=2.80V-2.20V=0.6V;当将S2接到A时,通过R1的电流为I=
A=0.11A,故R1=
=
Ω≈5.45Ω.
2017年(全国Ⅰ卷)实验题考点排查练
23.(2018·广西钦州市第三次质检)某小组通过实验测绘一个标有“5.0V 7.5W”某元件的伏安特性曲线,电路图如图2甲所示,备有下列器材:
图2
A.电池组(电动势为6.0V,内阻约为1Ω)
B.电压表(量程为0~3V,内阻RV=3kΩ)
C.电流表(量程为0~1.5A,内阻约为0.5Ω)
D.滑动变阻器R(最大阻值10Ω,额定电流1A)
E.定值电阻R1(电阻值为1.5kΩ)
F.定值电阻R2(电阻值为3kΩ)
G.开关和导线若干
(1)实验中所用定值电阻应选________(填“E”或“F”).
(2)根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整.
(3)某次实验时,电压表示数指针位置如图丙所示,则电压表读数是________V,元件两端电压是________V.
(4)通过实验数据描绘出该元件的伏安特性曲线如图丁所示.若把两个同样的该元件并联后与电动势为4.5V、内阻为1.5Ω的电源相连接,则此时每个元件的电阻值均为________Ω.(计算结果保留2位有效数字)
答案
(1)F
(2)如图所示
(3)2.20 4.4 (4)1.7(1.5~1.9均可)
解析
(1)电源电动势为6.0V,电压表量程为3V,内阻为3kΩ,则可将电压表扩大量程,串联一个大小为3kΩ的分压电阻后,量程扩大到6.0V,则定值电阻应该选择F.
(2)实物电路连接如图;
(3)某次实验时,电压表示数指针位置如题图丙所示,则电压表读数是2.20V,元件两端电压是2×2.20V=4.4V.
(4)设通过每个元件的电流为I,根据闭合电路欧姆定律应有E=U+2Ir,变形为U=4.5-3I,在表示小灯泡的I-U图象中作出表示电源的I-U图象,如图所示,读出两图线的交点坐标为U=1.65V,I=0.95A,所以每个元件的电阻为R=
≈1.7Ω.
2017年(全国Ⅱ卷)实验题考点排查练
23.(2018·山东省青岛市5月二模)某同学用如图2甲所示电路测量电流表G1的内阻r1.供选择的仪器如下:
待测电流表G1(0~5mA,内阻约200Ω);电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω);定值电阻R1(100Ω);定值电阻R2(200Ω);滑动变阻器R3(0~1000Ω);滑动变阻器R4(0~400Ω);电源E(电动势6V,内阻可不计);开关S及导线若干.
图2
(1)实验中要求电流表G1能达到满偏,则定值电阻应选________(填“R1”或“R2”),滑动变阻器应选________(填“R3”或“R4”),按照电路图,闭合开关S前应将滑动触头移至________端(填“a”或“b”).
(2)在图乙所示实物图中,已正确连接了部分导线,请根据图甲电路完成剩余部分的连接.
(3)实验步骤如下:
按电路图连接电路,将滑动变阻器的滑动触头移至一端;闭合开关S,移动滑动触头至某一位置,记录G1、G2的读数I1、I2;多次移动滑动触头,记录相应的G1、G2的读数I1、I2;以I1为纵坐标,I2为横坐标,作出相应图线,如图丙所示.若图中直线的斜率为k,请用题中所给符号写出待测电流表内阻的表达式r1=________.
答案
(1)R2 R3 a
(2)如图所示
(3)(
-1)R2
解析
(1)因为电流表G2的量程是待测电流表G1的2倍,所以定值电阻和待测电流表内阻接近,定值电阻应选R2;滑动变阻器采用限流式接法,则滑动变阻器应选用R3;为保证电路安全,应将滑动触头移至a端,使电路中的起始电流最小.
(2)据电路图连实物图如图:
(3)根据电流关系可得:
I2=I1+
,又
=k,解得:
r1=(
-1)R2.
2017年(全国Ⅲ卷)实验题考点排查练
23.(2018·广东省梅州市5月二模)在物理课外活动中,小明同学制作了一个简单的多用电表,图2甲为电表的电路原理图.已知选用的电流表内阻Rg=10Ω、满偏电流Ig=10mA,当选择开关接3时为量程250V的电压表.该多用电表表盘如图乙所示,下排刻度均匀,C为上排刻度线的中间刻度,由于粗心上排刻度线对应数值没有标出.
图2
(1)若指针指在图乙所示位置,选择开关接1时其读数为________;选择开关接3时读数为________.
(2)为了测该多用电表欧姆挡的电阻和表内电源的电动势,小明同学在实验室找到了一个电阻箱,设计了如下实验:
①将选择开关接2,红、黑表笔短接,调节R1的阻值使电表指针满偏;
②将多用电表红、黑表笔与电阻箱相连,调节电阻箱使多用电表指针指在C处,此时电阻箱如图丙所示,则C处刻度应为________Ω.
③计算得到多用电表内电池的电动势为________V.(保留2位有效数字)
(3)将选择开关接2,调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,若指针指在图乙所示位置,则待测电阻的阻值为________Ω.(保留2位有效数字)
答案
(1)7.0mA 175V
(2)②150 ③1.5 (3)64
解析
(1)选择开关接1时测电流,其分度值为0.2mA,示数为7.0mA;选择开关接3时测电压,其分度值为5V,其示数为175V;
(2)②由题图丙所示电阻箱可知,电阻箱示数为0×1000Ω+1×100Ω+5×10Ω+0×1Ω=150Ω;
③由题图乙所示可知,指针指在C处时,电流表示数为5.0mA=0.005A,C处电阻为中值电阻,则电表内阻为150Ω,电源电动势E=I(R+r)=0.005×(150+150)V=1.5V;
(3)根据第
(1)问可知,表头所示电流为7.0mA;调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连,此时电路中的电流值也为7.0mA,而表内电池的电动势为E=1.5V,表内总电阻为150Ω,由闭合电路欧姆定律可知:
R=
Ω-150Ω≈64Ω,所以待测电阻的阻值为64Ω.
2016年(全国Ⅰ卷)实验题考点排查练
23.(2018·河南省开封市第三次模拟)某同学要把电压表改装成可直接测量压力的仪表,设计的电路如图3甲所示.实验器材如下:
待改装电压表(量程0~3V,可视为理想电压表),定值电阻R0,压敏电阻Rx,电源(4V,内阻不计),开关S,导线.选用的压敏电阻阻值Rx随压力F变化的规律如图乙.
图3
(1)实验中随着压力F的增大,电压表的示数________.(填“变大”“不变”或“变小”)
(2)为使改装后仪表的量程为0~160N,且压力160N对应电压表3V刻度,则定值电阻阻值R0=________Ω,压力0N对应电压表________V刻度.
(3)他发现这样改装后的仪表压力刻度分布不均匀,想进一步把
(2)中的压力刻度改成均匀分布,应选用另一压敏电阻,其阻值Rx与压力F变化关系式为________.
答案
(1)变大
(2)240 1.5 (3)Rx=
-240
解析
(1)根据闭合电路欧姆定律可知,电压表的示数U=
E,由题图乙可知,压力越大Rx越小,U越大,故电压表的示数变大.
(2)由题图乙可知,当F1=160N时,Rx1=80Ω,此时电压表的示数U1=3V,由U1=
E,得R0=
Rx1=
Ω=240Ω;由题图乙可知,当F2=0N时,Rx2=400Ω,此时电压表的示数为U2=
E=
V=1.5V,可见压力0N对应电压表1.5V刻度.(3)为了使压力刻度分布均匀,另选用的压敏电阻仍要满足量程为0~160N,F=0N标在1.5V刻度,F=160N标在3V刻度.由于电压表的电压刻度是均匀分布的,所以电压和压力一定要满足线性关系,设U=kF+b,由F1=0N时、U1=1.5V,F2=160N时、U2=3V,可得b=1.5,k=
,即U=
F+1.5,又U=
E=
,解得Rx=
-240.
2016年(全国Ⅱ卷)实验题考点排查练
23.(2018·河北省石家庄市二模)某同学利用多用电表欧姆挡测量标准电压表V1的内阻并对电压表V2的示数进行校对.实验器材如下:
多用电表(欧姆挡对应刻度盘上正中央数值为15)
标准电压表V1(量程10V,内阻RV1约为几十千欧)
电压表V2(量程10V,内阻RV2=9kΩ)
滑动变阻器R(最大阻值约50Ω)
电源E(电动势为12V,内阻不计)
开关S一个、导线若干
实验过程如下:
(1)利用多用电表欧姆挡测量电压表V1的内阻,将红、黑表笔短接调零后,选用图2甲中________(选填“A”或“B”)方式连接.
图2
(2)实验中,两表的示数如图乙所示,多用电表欧姆挡的读数为________Ω,电压表的读数为________V,通过计算可得出欧姆挡电池的电动势为________V.(以上结果均保留三位有效数字)
(3)利用标准电压表V1对电压表V2进行校对,请在图3的方框中画出电路图.
图3
(4)校对中发现,调节滑动变阻器,标准电压表V1示数为9.00V时,电压表V2的示数为10.00V,为使9.00V示数准确,应给V2表串联________Ω的电阻.
答案
(1)A
(2)3.00×104 5.80 8.70 (3)如图所示
(4)1000
解析
(1)根据“红进黑出”原理可知A图正确;
(2)因为电压表V1的示数为几十千欧,所以多用电表欧姆挡的读数为30.0×103Ω=3.00×104Ω;电压表V1的量程为10V,所以分度值为0.1V,故读数为5.80V;根据题意,中值电阻为15kΩ,即欧姆表内阻为15kΩ,根据闭合电路欧姆定律可得
E=5.80V,解得E=8.70V;
(3)因为并联电路电压相等,所以要校对电压表,可将两电压表并联,由于电压表内阻过大,而滑动变阻器最大约50Ω,所以为了读数变化明显,采用滑动变阻器的分压式接法,电路图如图所示
(4)根据欧姆定律可得
×10.00V=9.00V,解得R=1kΩ=1000Ω
2016年(全国Ⅲ卷)实验题考点排查练
22.(2018·湖北省武汉市二月调研)如图1甲所示是某汽车转向灯的控制电路,电子闪光器可以产生周期性的开关动作,使转向信号灯和转向指示灯闪烁.该电路的工作过程为:
汽车若向左转弯,就把转向信号灯开关(单刀三掷开关)拨至左侧位置1,闪光器工作,转向信号灯闪烁,向路人或其他车辆发出信号,同时安装在仪表盘上的转向指示灯也在闪亮,向驾驶员提供转向灯工作的情况;汽车向右转弯的原理与向左转弯一样.
图1
(1)闭合点火开关,将转向信号灯开关拨至右侧位置2,发现电路不工作.为排查电路故障,多用电表的选择开关应旋至________(选填“欧姆挡”“交流电压挡”“直流电压挡”或“直流电流挡”)的位置;用调节好的多用电表进行排查,若只有电子闪光器断路,则表笔接A、B时指针________(选填“偏转”或“不偏转”),接B、D时指针________(选填“偏转”或“不偏转”).
(2)电容式转向信号闪光器的内部结构如图乙所示,它主要由一个具有双线圈的灵敏继电器和一个大容量的电容器组成.其工作原理如下:
①接通转向灯电路,蓄电池通过线圈L1和常闭触点对转向灯供电,在线圈L1的磁场的作用下,____________.
②蓄电池对电容器充电,此时线圈L1、L2均串入电路,故转向灯电流较小,转向灯不亮,在线圈L1、L2的磁场的作用下,触点打开.
③充电结束后,电流为零,触点闭合,蓄电池通过线圈L1和触点向转向灯供电,电容器也通过线圈L2放电,________________.
④放电结束后,线圈L2的电流为零,触点打开,转向灯不亮.重复上述过程,实现转向灯的闪烁.
请将上述原理补充完整.
答案
(1)直流电压挡 偏转 不偏转
(2)①触点打开,转向灯电路切断,转向灯不亮 ③L1、L2中电流方向相反,产生的磁场抵消,触点闭合,转向灯发光
解析
(1)蓄电池为直流电源,将转向信号灯开关拨至右侧位置2时电源接入电路,为排查电路故障,多用电表的选择开关应旋至直流电压挡的位置;
用多用电表的直流电压挡检查电路故障,若只有电子闪光器断路,由题图电路图可知,表笔接A、B时,电压表与电源两极相连接,指针偏转,表笔接B、D时,电压表与电源两极不相连,电压表指针不偏转.
(2)①接通转向灯电路,蓄电池通过线圈L1和常闭触点对转向灯供电,在线圈L1的磁场的作用下,触点打开,转向灯电路切断,转向灯不亮.
③充电结束后,电流为零,触点闭合,蓄电池通过线圈L1和触点向转向灯供电,电容器也通过线圈L2放电,L1、L2中电流方向相反,产生的磁场抵消,触点闭合,转向灯发光.
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